Đề tài: Xây dựng hệ thống điện và điều khiển dây chuyền nhà máy gạch men | Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA
HỌC PHẦN: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG NGHIỆP
ĐỀ TÀI : XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN DÂY
CHUYỀN NHÀ MÁY GẠCH MEN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN KIM ÁNH
SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN ĐÌNH MINH QUANG NGUYỄN NGỌC KHÁNH NGÔ HỮU QUỐC ANH NGUYỄN TIẾN ĐẠT TRẦN ĐỨC THỊNH NHÓM HỌC PHẦN: 21NH32
CHƯƠNG 1: KẾ HOẠCH HOẠT ĐỘNG CỦA NHÓM
1. Nhiệm vụ của từng thành viên trong nhóm Thành viên Nhiệm vụ giai đoạn 1 Nguyễn Đình Minh Quang
- Tìm hiểu về dự án và những yêu cầu
về chất lượng gạch men
-Tổng hợp nội dung về quy trình hoạt động của hệ thống,
-Vẽ sơ đồ công nghệ của hệ thống
-Tìm hiểu về quy trình hoạt động tự động của hệ thống Nguyễn Ngọc Khánh
-Tìm hiểu về tổng quan về nhà máy gạch men
-Tìm hiểu , mô tả quy trình hoạt động chung của cả hệ thống
- hỗ trợ vẽ sơ đồ công nghệ của hệ thống Ngô Hữu Quốc Anh
- Tìm hiểu về dự án và những yêu cầu
về chất lượng gạch men
-Tổng hợp nội dung về quy trình hoạt động của hệ thống
- Tìm hiểu về các khâu hoạt
động,thiết bị trong nhà máy gạch Nguyễn Tiến Đạt
- Tìm hiểu về dự án và những yêu cầu
về chất lượng gạch men
-Tổng hợp nội dung về quy trình hoạt động của hệ thống,
-Vẽ sơ đồ công nghệ của hệ thống
-Tìm hiểu về quy trình hoạt động tự động của hệ thống Trần Đức Thịnh
- Tìm hiểu về dự án và những yêu cầu
về chất lượng gạch men
-Tổng hợp nội dung về quy trình hoạt động của hệ thống
- Tìm hiểu về các khâu hoạt
động,thiết bị trong nhà máy gạch
CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH MEN I. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
1. Sơ đồ sản xuất công nghệ
2. Giải thích quy trình công nghệ
Quy trình sản xuất gồm nhiều công đoạn bao gồm: - Chuẩn bị nguyên liệu - Nghiền phối liệu
- Chế tạo và dự trữ bột ép - Ép gạch - Sấy gạch - Tráng men - Nung gạch đã tráng men - Phân loại gạch - Đóng gói
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình sản xuất gạch men
2.2 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu
2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu
Thành phần cơ bản để sản xuất gạch men gồm có: đất sét
HD(1900kg), đất sét SS(7400kg), đất sét Q4(1400kg), Feldpart(7300kg),
STPP(48kg), các nguyên liệu sẽ nạp vào phễu định lượng và chuyển vào
máy nghiền bi bằng hệ thống băng tải phân phối. Quá trình nghiền được thực
hiện trong máy nghiền có dung tích 25.000 lít. Sau khi nghiền xong, hồ phối
liệu có độ ẩm khoảng 43% được đưa vào bể chứa có máy khuấy. Từ bể
khuấy, hồ qua sàng rung, lọc sắt từ vào bể khuấy trung gian sau đó bơm
piston cao áp cấp hồ liệu vào tháp sấyphun.
Hình 2.3: Nguyên liệu sản xuất gạch men
2.2.2 Chế tạo và dự trữ bột ép
Hồ sau khi được sấy phun thành bột có độ ẩm khoảng 6% được băng tải, gầu
nâng đưa vào ủ, dự trữ trong các silo chứa Hình 2.3: SILO chứa 2.2.3 Ép gạch
Bột ép được tháo ra khỏi silo tự động, thông qua băng tải và gầu nâng chuyển
vào phễu của máy ép cấp bột cho hệ thống ép. Máy ép thủy lực hoạt động tự ép
gạch mộc với chương trình cài đặt sẵn. Gạch sau khi ép được đẩy ra khỏi khuôn,
thổi sạch bụi và chạy trên bằng chuyền vào lò sấy. Hình: 2.4: Máy ép gạch 2.2.4 Nung gạch lần 1
Gạch mộc có độ ẩm khoảng 6% được đưa vào lò nung (nung lần 1) với chu kỳ
50 phút. Gạch sau khi nung ra khỏi lò nung được kiểm tra loại bỏ phế phẩm và
đưa vào dây chuyền tráng men- in lưới.
Hình 2.5: Lò nung gạch lần 1 2.2.5 Tráng men
Men được gia công dự trữ trong thùng khuấy cấp cho dây chuyền tráng men.
Gạch sau khi ra khỏi lò nung lần 1, theo băng chuyền dẫn đưa vào dây chuyền
tráng men thực hiện làm sạch- phủ men- in lưới Hình 2.6: Máy tráng men
2.2.6 Máy nung gạch đã tráng men
Gạch sau khi đã tráng men, in lưới theo băng chuyền dẫn vào lò nung men- lò
thanh lăn, nhiệt độ nung Tmax xấp xỉ 1120 độ C, chu kỳ nung khoảng 40 phút. Hình 2.7: Nung gạch
2.2.7 Đóng gói và phân loại sản phẩm
Gạch sau khi ra lò nung được kiểm tra, phân loại chất lượng kích thước- độ
phẳng – bề mặt để loại bỏ phế phẩm. Gạch đạt tiêu chuẩn vào dây chuyền đóng
hộp – in mã. Hộp gạch thành phẩm được sắp xếp lên kệ và vận chuyển vào kho thành phẩm bằng xe nâng.
Hình 2.8: Đóng gói sản phẩm
2.3 Mô tả nguyên lý hoạt động tự động của hệ thống
Ban đầu, nguyên liệu mua về được chưa trong các thùng chứa, 5 loại
nguyên liệu cần thiết cho quá trình sản xuất bao gồm đất sét HD, đất sét
Q4, đất sét SS, fenspat và STPP được đựng riêng biệt trong 5 thùng chứa.
Khi bắt đầu quá trình sản xuất, tín hiệu được gửi tới thì động cơ bơm
pitong cao áp hoạt động bơm các nguyên liệu vào các silo có cảm biến
loadcell, khi đạt được khối lượng nguyên liệu đã được cài đặt sẵn thì sẽ
gửi tín hiệu để tắt động cơ bơm pitong và đồng thời khởi động động cơ
van xả ở các silo và động cơ băng tải 1.
Băng tải 1 sẽ đưa nguyên liệu vào máy nghiền bi đồng thời động cơ cấp
nước cũng hoạt động. Ở cuối băng tải 1 có CBTC để phát hiện khi nào
nguyên liệu được đưa hết rồi thì băng tải 1 ngừng hoạt động.
Máy nghiền bi được hoạt động theo thời gian lập trình sẵn. Máy nghiền bi
hoạt động xong sau đó nguyên liệu đã được nghiền thành bột và được đưa vào máy khuấy lần 1.
CBTC được đặt trên máy khuấy phát hiện hết nguyên liệu để tắt động cơ
máy khuấy và động cơ van xả.
Sau khi khuấy xong nguyên liệu được đưa qua sàng rung và hệ thống lọc
từ để loại bỏ những vật chất lớn và hút hết những mạt sắt còn lẩn trong
nguyên liệu. CBTC để phát hiện hết nguyên liệu thì dừng sàng rung, máy lọc từ và băng tải 3.
Ở tháp sấy phun có hệ thống bơm cấp ẩm, béc đốt cấp nhiệt, quạt thổi để
giữ ẩm cho nguyên liệu. cảm biến độ ẩm 2 đo mức ẩm, nếu không đủ thì
động cơ vòi nước sẽ hoạt động để phun sương cấp ẩm. tháp sấy phun hoạt
động với thời gian lập trình sẵn. Sau đó van tháp sấy phun mở ra đồng
thời kích hoạt băng tải 4 và van xả.
Nguyên liệu khô có độ ẩm 6% sẽ được lưu trữ ở silo chứa trong khoảng
thời gian từ 1-2h sau đó động cơ xả của silo và băng tải 5 hoạt động, đưa
nguyên liệu vào máy ép gạch. Khi CBTC khâu 6 phát hiện hết nguyên
liệu sẽ gửi tín hiệu để tắt động cơ băng tải 5 và động cơ van xả.
CBTC ở khâu 6 khi phát hiện có nguyên liệu sẽ khởi động máy ép gạch
và băng tải 6. Nguyên liệu sau khi qua máy ép gạch sẽ thành hình viên
gạch và dược băng tải đưa vào lò sấy. CBTC khâu 7 khi phát hiện đã hết
gạch đi ra từ máy ép gạch thì sẽ gửi tín hiệu để tắt máy ép gạch và băng tải 6.
CBTC 7 khi phát hiện có gạch đi qua thì sẽ khởi động lò sấy gạch. Gạch
được sấy trong khoảng thời gian 45 phút.
Sau khi gạch đã được sấy sẽ đi qua băng tải 7 để đi vào khâu tráng men.
CBTC ở khâu 9 khi phát hiện có gạch đi qua sẽ khởi động máy tráng men
và băng tải 8. Khi CBTC ở khâu 10 phát hiện hết gạch sẽ gửi tín hiệu để
tắ băng tải 7, 8 và máy tráng men.
CBTC khâu 10 khi phát hiện có gạch thì sẽ khởi động các động cơ của lò
nung. Gạch được nung lần 2 trong khoảng thời gian 50 phút. Gạch sau
khi được nung sẽ đi qua nước làm lạnh và máy mài cạnh.
Gạch đã được mài cạnh sẽ được công nhận phân loại và đóng gói. II.
Danh sách thiết bị, lưu đồ trạng thái, phân kênh, lưu đồ thuật toán 2.1 Chung toàn hệ thống III. Input Output
Thiết bị vận hành tổng:
Thiết bị chỉ thị tổng: BTSys.On (Loại NO), D Ilsys.On BTSys.Stop (Loại NO), D Ilsys.Error BTSys.Delay (Loại NO), D Ilsys.Stop STT Tên biểu tượng Chú thích Kênh I/O 1 BTSys.On
Nút nhấn khởi động toàn bộ hệ thống X0 2 BTSys.Stop
Nút nhấn tắt toàn bộ hệ thống X1 3 BTSys.Delay
Nút nhấn dừng tạm thời hệ thống X2 4 Ilsys.On
Đèn báo chỉ thị hệ thống hoạt động Y1 5 Ilsys.Error
Đèn báo chỉ thị có khâu bị lỗi Y2 6 Ilsys.Stop
Đèn báo chỉ thị hệ thống dừng hoạt Y3 động
2.2 Vùng cấp nguyên liệu (Khâu 1) Input Output Thiết bị vận hành: Thiết bị chỉ thị: S1.BT.I.Start (Loại NO), D S1.IL.O.On S1.BT.I.Stop (Loại NO), D S1.IL.O.Error S1.BT.I.Reset (Loại NO), D Cảm biến: Cơ cấu chấp hành: S1.SS.I.Loadcell1, Analog S1.M.O.M1 S1.SS.I.Loadcell2, Analog S1.M.O.M2 S1.SS.I.Loadcell3, Analog S1.M.O.M3 S1.SS.I.Loadcell4, Analog S1.M.O.M4 S1.SS.I.Loadcell5, Analog S1.M.O.M5 S1.SS.I.TORM1 (Loại NO), D S1.M.O.M6 S1.SS.I.TORM2 (Loại NO), D S1.SS.I.TORM3 (Loại NO), D S1.SS.I.TORM4 (Loại NO), D S1.SS.I.TORM5 (Loại NO), D S1.SS.I.TORM6 (Loại NO), D S1.SS.I.Prox (Loại NO), D STT Tên biểu tượng Chú thích Kênh I/O 1 S1.BT.I.Start
Nút nhấn khởi động khâu cấp nguyên X4 liệu 2 S1.BT.I.Stop
Nút nhấn dừng tạm thời khâu cấp X5 nguyên liệu 3 S1.BT.I.Reset
Nút nhấn xóa lỗi khâu cấp nguyên liệu X6 4 S1.SS.I.Loadcell
Cảm biến cân nguyên liệu 1 ANALOG1 1 5 S1.SS.I.Loadcell
Cảm biến cân nguyên liệu 2 ANALOG2 2 6 S1.SS.I.Loadcell
Cảm biến cân nguyên liệu 3 ANALOG3 3 7 S1.SS.I.Loadcell
Cảm biến cân nguyên liệu 4 ANALOG4 4 8 S1.SS.I.Loadcell
Cảm biến cân nguyên liệu 5 ANALOG5 5 9 S1.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt động cơ bơm cao áp X7 nguyên liệu 1 10 S1.SS.I.TORM2
Cảm biến quá nhiệt động cơ bơm cao áp X10 nguyên liệu 2 11 S1.SS.I.TORM3
Cảm biến quá nhiệt động cơ bơm cao áp X11 nguyên liệu 3 12 S1.SS.I.TORM4
Cảm biến quá nhiệt động cơ bơm cao áp X12 nguyên liệu 4 13 S1.SS.I.TORM5
Cảm biến quá nhiệt động cơ bơm cao áp X13 nguyên liệu 5 14 S1.SS.I.TORM6
Cảm biến quá nhiệt động cơ băng tải 1 X14 15 S1.SS.I.TORM7
Cảm biến quá nhiệt động cơ xả 1 X15 16 S1.SS.I.TORM8
Cảm biến quá nhiệt động cơ xả 2 X16 17 S1.SS.I.TORM9
Cảm biến quá nhiệt động cơ xả 3 X17 18
S1.SS.I.TORM10 Cảm biến quá nhiệt động cơ xả 4 X20 19
S1.SS.I.TORM11 Cảm biến quá nhiệt động cơ xả 5 X21 20 S1.SS.I.Prox
Cảm biến tiệm cận quang băng tải 1 X22 21 S1.M.O.M1
Động cơ bơm cao áp nguyên liệu 1 X23 16 S1.M.O.M2
Động cơ bơm cao áp nguyên liệu 2 Y4 17 S1.M.O.M3
Động cơ bơm cao áp nguyên liệu 3 Y5 18 S1.M.O.M4
Động cơ bơm cao áp nguyên liệu 4 Y6 19 S1.M.O.M5
Động cơ bơm cao áp nguyên liệu 5 Y7 20 S1.M.O.M6 Động cơ băng tải 1 Y10 22 S1.M.O.M7
Động cơ xả nguyên liệu 1 Y11 23 S1.M.O.M8
Động cơ xả nguyên liệu 2 Y12 24 S1.M.O.M9
Động cơ xả nguyên liệu 3 Y13 25 S1.M.O.M10
Động cơ xả nguyên liệu 4 Y14 26 S1.M.O.M11
Động cơ xả nguyên liệu 5 Y15 27 S1.IL.O.On
Đèn chỉ thị khâu 1 đang hoạt động Y16 28 S1.IL.O.Error
Đèn chỉ thị khâu 1 lỗi Y17 29 S1.IL.O.Stop
Đèn chỉ thị khâu 1 dừng Y20
2.3 Vùng nghiền cấp ẩm (Khâu 2) Input Output Thiết bị vận hành: Thiết bị chỉ thị: S2.BT.I.Start (Loại NO), D S2.IL.O.On S2.BT.I.Stop (Loại NO), D S2.IL.O.Error S2.BT.I.Reset (Loại NO), D Cảm biến: Cơ cấu chấp hành S2.SS.I.TORM1 (Loại NO), D S2.M.I.M1 S2.SS.I.TORM2 (Loại NO), D S2.M.I.M2 S2.SS.I.TORM3 (Loại NO), D S2.M.I.M3 S2.SS.I.Prox (Loại NO), D STT Tên biểu tượng Chú thích Kênh I/O 1 S2.BT.I.Start
Nút nhấn khởi động khâu nghiền X30 2 S2.BT.I.Stop
Nút nhấn dừng tạm thời khâu nghiền X31 3 S2.BT.I.Reset
Nút nhấn xóa lỗi khâu cấp nghiền X32 4 S2.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt động cơ bơm nước X33 5 S2.SS.I.TORM2
Cảm biến quá nhiệt động cơ máy X34 nghiền 6 S2.M.O.M1 Động cơ bơm nước Y30 7 S2.M.O.M2 Động cơ máy nghiền Y31 8 S2.IL.O.On
Đèn chỉ thị khâu 2 đang hoạt động Y32 9 S2.IL.O.Error
Đèn chỉ thị khâu 2 lỗi Y33 10 S2.IL.O.Stop
Đèn chỉ thị khâu 2 dừng Y34
2.4 Vùng máy khuấy (Khâu 3) Input Output Thiết bị vận hành: Thiết bị chỉ thị: S3.BT.I.Start (Loại NO), D S3.IL.O.On S3.BT.I.Stop (Loại NO), D S3.IL.O.Error S3.BT.I.Reset (Loại NO), D Cảm biến: Cơ cấu chấp hành S3.SS.TORM1 (Loại NO), D S3.M.I.M1 S3.SS.TORM2 (Loại NO), D S3.M.I.M2 S3.SS.I.Prox (Loại NO), D STT Tên biểu tượng Chú thích Kênh I/O 1 S3.BT.I.Start
Nút nhấn khởi động khâu khuấy X40 2 S3.BT.I.Stop
Nút nhấn dừng tạm thời khâu khuấy X41 3 S3.BT.I.Reset
Nút nhấn xóa lỗi khâu khuấy X42 4 S3.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt động cơ xả X43 5 S3.SS.I.TORM2
Cảm biến quá nhiệt động cơ khuấy X44 6 S3.SS.I.Prox Cảm biến điện dung X45 7 S3.M.O.M1 Động cơ xả Y40 8 S3.M.O.M2 Động cơ khuấy Y41 9 S3.IL.O.On
Đèn chỉ thị khâu 3 đang hoạt động Y42 10 S3.IL.O.Error
Đèn chỉ thị khâu 3 lỗi Y43 11 S3.IL.O.Stop
Đèn chỉ thị khâu 3 dừng Y44
2.5 Vùng sàng rung và lọc từ (Khâu 4) Input Output Thiết bị vận hành: Thiết bị chỉ thị: S4.BT.I.Start (Loại NO), D S4.IL.O.On S4.BT.I.Stop (Loại NO), D S4.IL.O.Error S4.BT.I.Reset (Loại NO), D Cảm biến: Cơ cấu chấp hành: S4.SS.I.TORM1 (Loại NO), D S4.M.O.M1 S4.SS.I.TORM2 (Loại NO), D S4.M.O.M2 S4.SS.I.Prox1 (Loại NO), D S4.M.O.M3 S4.SS.I.Prox2 (Loại NO), D STT Tên biểu tượng Chú thích Kênh I/O 1 S4.BT.I.Start
Nút nhấn khởi động khâu 4 X50 2 S4.BT.I.Stop
Nút nhấn dừng tạm thời khâu 4 X51 3 S4.BT.I.Reset Nút nhấn xóa lỗi khâu 4 X52 4 S4.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của động cơ rung X53 5 S4.SS.I.TORM2
Cảm biến quá nhiệt của động cơ băng tải X54 3 6 S4.SS.I.Prox1
Cảm biến tiệm cận quang sàng rung X55 7 S4.SS.I.Prox2
Cảm biến tiệm cận quang băng tải xoắn X56 3 8 S4.M.O.M1 Động cơ sàn rung Y50 9 S4.M.O.M2 Động cơ băng tải 3 Y51 10 S4.M.O.M3 Máy lọc từ Y52 11 S4.IL.O.On
Đèn chỉ thị khâu 4 đang hoạt động Y53 12 S4.IL.O.Error
Đèn chỉ thị khâu 4 lỗi Y54 13 S4.IL.O.Stop
Đèn chỉ thị khâu 4 dừng Y55 2.6 Vùng sấy phun (Khâu 5) Input Output Thiết bị vận hành: Thiết bị chỉ thị: S5.BT.I.Start (Loại NO), D S5.IL.O.On S5.BT.I.Stop (Loại NO), D S5.IL.O.Error S5.BT.I.Reset (Loại NO), D Cảm biến: Cơ cấu chấp hành: S5.SS.I.TORM1 (Loại NO), D S5.M.O.M1 S5.SS.I.TORM2 (Loại NO), D S5.M.O.M2 S5.SS.I.TORM3 (Loại NO), D S5.M.O.M3 S5.SS.I.TORM4 (Loại NO), D S5.M.O.M4 S5.SS.I.Prox1 (Loại NO), D S5.SS.I.Humidity ,Analog STT Tên biểu tượng Chú thích Kênh I/O 1 S5.BT.I.Start
Nút nhấn khởi động khâu 5 X60 2 S5.BT.I.Stop
Nút nhấn dừng tạm thời khâu 5 X61 3 S5.BT.I.Reset Nút nhấn xóa lỗi khâu 5 X62 4 S5.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của động cơ thổi X63 khí nóng 5 S5.SS.I.TORM2
Cảm biến quá nhiệt của động cơ phun X64 cấp ẩm 6 S5.SS.I.TORM3
Cảm biến quá nhiệt của động cơ van X65 xả 7 S5.SS.I.TORM4
Cảm biến quá nhiệt của động cơ băng X66 tải 4 8 S5.SS.I.Prox
Cảm biến tiệm cận quang băng tải 4 X67 9 S5.SS.I.Humidity Cảm biến độ ẩm ANALOG6 10 S5.M.O.M1 Động cơ thổi khí nóng Y60 11 S5.M.O.M2 Động cơ phun cấp ẩm Y61 12 S5.M.O.M3 Động cơ van xả Y62 13 S5.M.O.M4 Động cơ băng tải 4 Y63 14 S5.IL.O.On
Đèn chỉ thị khâu 5 đang hoạt động Y64 15 S5.IL.O.Error
Đèn chỉ thị khâu 5 lỗi Y65 16 S5.IL.O.Stop
Đèn chỉ thị khâu 5 dừng Y66
2.7 Vùng Silo chứa (Khâu 6) Input Output Thiết bị vận hành: Thiết bị chỉ thị: S6.BT.I.Start (Loại NO), D S6.IL.O.On S6.BT.I.Stop (Loại NO), D S6.IL.O.Error S6.BT.I.Reset (Loại NO), D Cảm biến: Cơ cấu chấp hành: S6.SS.I.TORM1 (Loại NO), D S6.M.O.M1 S6.SS.I.TORM2 (Loại NO), D S6.M.O.M2 S6.SS.I.Prox (Loại NO), D STT Tên biểu tượng Chú thích Kênh I/O 1 S6.BT.I.Start
Nút nhấn khởi động khâu 6 X71 2 S6.BT.I.Stop
Nút nhấn dừng tạm thời khâu 6 X72 3 S6.BT.I.Reset Nút nhấn xóa lỗi khâu 6 X73 4 S6.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của động cơ xả X74 5 S6.SS.I.TORM2
Cảm biến quá nhiệt của động cơ băng tải X75 5 6 S6.SS.I.Prox
Cảm biến tiệm cận quang băng tải 5 X76 7 S6.M.O.M1 Động cơ xả Y70 8 S6.M.O.M2 Động cơ băng tải 5 Y71 9 S6.IL.O.On
Đèn chỉ thị khâu 6 đang hoạt động Y72 10 S6.IL.O.Error
Đèn chỉ thị khâu 6 lỗi Y73 11 S6.IL.O.Stop
Đèn chỉ thị khâu 6 dừng Y74 2.8 Vùng Ép gạch (Khâu 7) Input Output Thiết bị vận hành: Thiết bị chỉ thị: S7.BT.I.Start (Loại NO), D S7.IL.O.On S7.BT.I.Stop (Loại NO), D S7.IL.O.Error S7.BT.I.Reset (Loại NO), D Cảm biến: Cơ cấu chấp hành: S7.SS.I.TORM1 (Loại NO), D S7.M.O.M1 S7.SS.I.TORM2 (Loại NO), D S7.M.O.M2 STT Tên biểu tượng Chú thích Kênh I/O 1 S7.BT.I.Start
Nút nhấn khởi động khâu 7 X80 2 S7.BT.I.Stop
Nút nhấn dừng tạm thời khâu 7 X81 3 S7.BT.I.Reset Nút nhấn xóa lỗi khâu 7 X82 4 S7.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của máy ép X83 5 S7.SS.I.TORM2
Cảm biến quá nhiệt của động cơ băng tải X84 6 6 S7.SS.I.Prox
Cảm biến tiệm cận băng tải 6 X85 7 S7.M.O.M1 Máy ép gạch thô Y86 8 S7.M.O.M2 Động cơ băng tải 6 Y80 9 S7.IL.O.On
Đèn chỉ thị khâu 7 đang hoạt động Y81 10 S7.IL.O.Error
Đèn chỉ thị khâu 7 lỗi Y82 11 S7.IL.O.Stop
Đèn chỉ thị khâu 7 dừng Y83
2.9 Vùng Lò sấy gạch (Khâu 8) Input Output Thiết bị vận hành: Thiết bị chỉ thị: S8.BT.I.Start (Loại NO), D S8.IL.O.On S8.BT.I.Stop (Loại NO), D S8.IL.O.Error S8.BT.I.Reset (Loại NO), D Cảm biến: Cơ cấu chấp hành: S8.SS.I.TORM1 (Loại NO), D S8.M.O.M1 S8.SS.I.TORM2 (Loại NO), D S8.M.O.M2 S8.SS.I.TORM3 (Loại NO), D S8.M.O.M3 S8.SS.I.TORM4 (Loại NO), D S8.M.O.M4 S8.SS.I.TORM5 (Loại NO), D S8.M.O.M5 S8.SS.I.TORM6 (Loại NO), D S8.M.O.M6 S8.SS.I.TORM7 (Loại NO), D S8.M.O.M7 S8.SS.I.TORM8 (Loại NO), D S8.M.O.M8 S8.SS.I.TORM9 (Loại NO), D S8.M.O.M9 S8.SS.I.TORM10 (Loại NO), D S8.M.O.M10 S8.SS.I.TORM11 (Loại NO), D S8.M.O.M11 S8.SS.I.TORM12 (Loại NO), D S8.M.O.M12 S8.SS.I.TORM13 (Loại NO), D S8.M.O.M13 S8.SS.I.TORM14 (Loại NO), D S8.M.O.M14 S8.SS.I.TORM15 (Loại NO), D S8.M.O.M15 S8.SS.I.TORM16 (Loại NO), D S8.M.O.M16 S8.SS.I.TORM17 (Loại NO), D S8.M.O.M17 S8.SS.I.TORM18 (Loại NO), D S8.M.O.M18 S8.SS.I.TORM19 (Loại NO), D S8.M.O.M19 S8.SS.I.TORM20 (Loại NO), D S8.M.O.M20 STT
Tên biểu tượng Chú thích Kênh I/O 1 S8.BT.I.Start
Nút nhấn khởi động khâu 8 X90 2 S8.BT.I.Stop
Nút nhấn dừng tạm thời khâu 8 X91 3 S8.BT.I.Reset Nút nhấn xóa lỗi khâu 8 X92 4
S8.SS.I.TORM1 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 1 X93 trong lò sấy 5
S8.SS.I.TORM2 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 2 X94 trong lò sấy 6
S8.SS.I.TORM3 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 3 X95 trong lò sấy 7
S8.SS.I.TORM4 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 4 X96 trong lò sấy 8
S8.SS.I.TORM5 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 5 X97 trong lò sấy 9
S8.SS.I.TORM6 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 6 X100 trong lò sấy 10
S8.SS.I.TORM7 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 7 X101 trong lò sấy 11
S8.SS.I.TORM8 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 8 X102 trong lò sấy 12
S8.SS.I.TORM9 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 9 X103 trong lò sấy 13 S8.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 10 X104 0 trong lò sấy 14 S8.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 1 thổi nhiệt vào X105 1 lò 15
S8.SS.I.TORM1 Cảm biến quá nhiệt của ĐC 2 thổi nhiệt vào X106 2 lò 16 S8.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 3 thổi nhiệt vào X107 3 lò 17 S8.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 4 thổi nhiệt vào X110 4 lò 18 S8.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 5 thổi nhiệt vào X111 5 lò 19 S8.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 6 thổi nhiệt vào X112 6 lò 20 S8.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 7 thổi nhiệt vào X113 7 lò 21 S8.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 8 thổi nhiệt vào X114 8 lò 22 S8.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 9 thổi nhiệt vào X115 9 lò 23 S8.SS.I.TORM2
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 10 thổi nhiệt X116 0 vào lò 24 S8.M.O.M1
ĐC băng tải 1 trong lò sấy Y90 25 S8.M.O.M2
ĐC băng tải 2 trong lò sấy Y91 26 S8.M.O.M3
ĐC băng tải 3 trong lò sấy Y92 27 S8.M.O.M4
ĐC băng tải 4 trong lò sấy Y93 28 S8.M.O.M5
ĐC băng tải 5 trong lò sấy Y94 29 S8.M.O.M6
ĐC băng tải 6 trong lò sấy Y95 30 S8.M.O.M7
ĐC băng tải 7 trong lò sấy Y96 31 S8.M.O.M8
ĐC băng tải 8 trong lò sấy Y97 32 S8.M.O.M9
ĐC băng tải 9 trong lò sấy Y100 33 S8.M.O.M10
ĐC băng tải 10 trong lò sấy Y101 34 S8.M.O.M11
ĐC thổi nhiệt 1 trong lò sấy Y102 35 S8.M.O.M12
ĐC thổi nhiệt 2 trong lò sấy Y103 36 S8.M.O.M13
ĐC thổi nhiệt 3 trong lò sấy Y104 37 S8.M.O.M14
ĐC thổi nhiệt 4 trong lò sấy Y105 38 S8.M.O.M15
ĐC thổi nhiệt 5 trong lò sấy Y106 39 S8.M.O.M16
ĐC thổi nhiệt 6 trong lò sấy Y107 40 S8.M.O.M17
ĐC thổi nhiệt 7 trong lò sấy Y110 41 S8.M.O.M18
ĐC thổi nhiệt 8 trong lò sấy Y111 42 S8.M.O.M19
ĐC thổi nhiệt 9 trong lò sấy Y112 43 S8.M.O.M20
ĐC thổi nhiệt 10 trong lò sấy Y113 44 S8.IL.O.On
Đèn chỉ thị khâu 8 đang hoạt động Y114 45 S8.IL.O.Error
Đèn chỉ thị khâu 8 lỗi Y115 46 S8.IL.O.Stop
Đèn chỉ thị khâu 8 dừng Y116
2.10 Vùng tráng men (Khâu 9) Input Output Thiết bị vận hành: Thiết bị chỉ thị: S9.BT.I.Start (Loại NO), D S9.IL.O.On S9.BT.I.Stop (Loại NO), D S9.IL.O.Error S9.BT.I.Reset (Loại NO), D Cảm biến: Cơ cấu chấp hành: S9.SS.I.TORM1 (Loại NO), D S7.M.O.M1 S9.SS.I.TORM2 (Loại NO), D S7.M.O.M2 S9.SS.I.Prox STT Tên biểu Chú thích Kênh tượng I/O 1 S9.BT.I.Start
Nút nhấn khởi động khâu 9 X120 2 S9.BT.I.Stop
Nút nhấn dừng tạm thời khâu 9 X121 3 S9.BT.I.Reset Nút nhấn xóa lỗi khâu 9 X122 4
S9.SS.I.TORM1 Cảm biến quá nhiệt của ĐC máy X123 tráng men 5
S9.SS.I.TORM2 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng X124 tải 7 6
S9.SS.I.TORM3 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng X125 tải 8 7 S9.SS.I.Prox
Cảm biến tiệm cận quang X126 8 S9.M.O.M1 ĐC tráng men Y120 9 S9.M.O.M2 ĐC băng tải 7 Y121 10 S9.M.O.M3 ĐC băng tải 8 Y122 11 S9.IL.O.On
Đèn chỉ thị khâu 9 đang hoạt động Y123 12 S9.IL.O.Error
Đèn chỉ thị khâu 9 lỗi Y124 13 S9.IL.O.Stop
Đèn chỉ thị khâu 9 dừng Y125 2.11 Vùng lò nung (Khâu 10) Input Output Thiết bị vận hành: Thiết bị chỉ thị: S10.BT.I.Start (Loại NO), D S10.IL.O.On S10.BT.I.Stop (Loại NO), D S10.IL.O.Error S10.BT.I.Reset (Loại NO), D Cảm biến: Cơ cấu chấp hành: S10.SS.I.TORM1 (Loại NO), D S10.M.O.M1 S10.SS.I.TORM2 (Loại NO), D S10.M.O.M2 S10.SS.I.TORM3 (Loại NO), D S10.M.O.M3 S10.SS.I.TORM4 (Loại NO), D S10.M.O.M4 S10.SS.I.TORM5 (Loại NO), D S10.M.O.M5 S10.SS.I.TORM6 (Loại NO), D S10.M.O.M6 S10.SS.I.TORM7 (Loại NO), D S10.M.O.M7 S10.SS.I.TORM8 (Loại NO), D S10.M.O.M8 S10.SS.I.TORM9 (Loại NO), D S10.M.O.M9 S10.SS.I.TORM10 (Loại NO), D S10.M.O.M10 S10.SS.I.TORM11 (Loại NO), D S10.M.O.M11 S10.SS.I.TORM12 (Loại NO), D S10.M.O.M12 S10.SS.I.TORM13 (Loại NO), D S10.M.O.M13 S10.SS.I.TORM14 (Loại NO), D S10.M.O.M14 S10.SS.I.TORM15 (Loại NO), D S10.M.O.M15 S10.SS.I.TORM16 (Loại NO), D S10.M.O.M16 S10.SS.I.TORM17 (Loại NO), D S10.M.O.M17 S10.SS.I.TORM18 (Loại NO), D S10.M.O.M18 S10.SS.I.TORM19 (Loại NO), D S10.M.O.M19 S10.SS.I.TORM20 (Loại NO), D S10.M.O.M20 STT Tên biểu tượng Chú thích Kênh I/O 1 S10.BT.I.Start
Nút nhấn khởi động khâu 10 X130 2 S10.BT.I.Stop
Nút nhấn dừng tạm thời khâu 10 X131 3 S10.BT.I.Reset
Nút nhấn xóa lỗi khâu 10 X132 4 S10.SS.I.Prox
Cảm biến tiệm cận quang X133 5
S10.SS.I.TORM1 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 1 X134 trong lò nung 6
S10.SS.I.TORM2 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 2 X135 trong lò nung 7
S10.SS.I.TORM3 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 3 X136 trong lò nung 8
S10.SS.I.TORM4 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 4 X137 trong lò nung 9
S10.SS.I.TORM5 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 5 X140 trong lò nung 10
S10.SS.I.TORM6 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 6 X141 trong lò nung 11
S10.SS.I.TORM7 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 7 X142 trong lò nung 12
S10.SS.I.TORM8 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 8 X143 trong lò nung 13
S10.SS.I.TORM9 Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 9 X144 trong lò nung 14 S10.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC băng tải 10 X145 0 trong lò nung 15 S10.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 1 thổi nhiệt vào X146 1 lò 16 S10.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 2 thổi nhiệt vào X147 2 lò 17 S10.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 3 thổi nhiệt vào X150 3 lò 18 S10.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 4 thổi nhiệt vào X151 4 lò 19 S10.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 5 thổi nhiệt vào X152 5 lò 20 S10.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 6 thổi nhiệt vào X152 6 lò 21 S10.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 7 thổi nhiệt vào X153 7 lò 22 S10.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 8 thổi nhiệt vào X154 8 lò 23 S10.SS.I.TORM1
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 9 thổi nhiệt vào X155 9 lò 25 S10.SS.I.TORM2
Cảm biến quá nhiệt của ĐC 10 thổi nhiệt X156 0 vào lò 26 S10.M.O.M1
ĐC băng tải 1 trong lò nung Y130 27 S10.M.O.M2
ĐC băng tải 2 trong lò nung Y131 28 S10.M.O.M3
ĐC băng tải 3 trong lò nung Y132 29 S10.M.O.M4
ĐC băng tải 4 trong lò nung Y133 30 S10.M.O.M5
ĐC băng tải 5 trong lò nung Y134 31 S10.M.O.M6
ĐC băng tải 6 trong lò nung Y135 32 S10.M.O.M7
ĐC băng tải 7 trong lò nung Y136 33 S10.M.O.M8
ĐC băng tải 8 trong lò nung Y137 34 S10.M.O.M9
ĐC băng tải 9 trong lò nung Y140 35 S10.M.O.M10
ĐC băng tải 10 trong lò nung Y141 36 S10.M.O.M11
ĐC thổi nhiệt 1 trong lò nung Y142 37 S10.M.O.M12
ĐC thổi nhiệt 2 trong lò nung Y143 38 S10.M.O.M13
ĐC thổi nhiệt 3 trong lò nung Y144 39 S10.M.O.M14
ĐC thổi nhiệt 4 trong lò nung Y145 40 S10.M.O.M15
ĐC thổi nhiệt 5 trong lò nung Y146 41 S10.M.O.M16
ĐC thổi nhiệt 6 trong lò nung Y147 42 S10.M.O.M17
ĐC thổi nhiệt 7 trong lò nung Y150 43 S10.M.O.M18
ĐC thổi nhiệt 8 trong lò nung Y151 44 S10.M.O.M19
ĐC thổi nhiệt 9 trong lò nung Y152 45 S10.M.O.M20
ĐC thổi nhiệt 10 trong lò nung Y153 46 S10.IL.O.On
Đèn chỉ thị khâu 10 đang hoạt động Y154 47 S10.IL.O.Error
Đèn chỉ thị khâu 10 lỗi Y155 48 S10.IL.O.Stop
Đèn chỉ thị khâu 10 dừng Y156
2.12 Vùng máy mài (Khâu 11) Input Output Thiết bị vận hành: Thiết bị chỉ thị: S11.BT.I.Start (Loại NO), D S11.IL.O.On S11.BT.I.Stop (Loại NO), D S11.IL.O.Error S11.BT.I.Reset (Loại NO), D Cảm biến: Cơ cấu chấp hành: S11.SS.I.TORM1 (Loại NO), D S11.M.O.M1 S11.SS.I.TORM2 (Loại NO), D STT Tên biểu tượng Chú thích Kênh I/O 1 S11.BT.I.Start
Nút nhấn khởi động khâu 11 X160 2 S11.BT.I.Stop
Nút nhấn dừng tạm thời khâu 11 X161 3 S11.BT.I.Reset
Nút nhấn xóa lỗi khâu 11 X162 4
S11.SS.I.TORM1 Cảm biến quá nhiệt của ĐC máy mài X163 5
S11.SS.I.TORM2 Cảm biến quá nhiệt của băng tải 8 X164 6 S11.SS.I.Prox
Cảm biến tiệm cận băng tải 8 X165 6 S11.M.O.M1 Động cơ máy mài Y160 7 S11.IL.O.On
Đèn chỉ thị khâu 11 đang hoạt động Y161 8 S11.IL.O.Error
Đèn chỉ thị khâu 11 lỗi Y162 9 S11.IL.O.STOP
Đèn chỉ thị khâu 11 dừng Y163 Tổng số kênh I/0: Input Output 117, 6A 105
CHƯƠNG 3: CHỌN ĐỘNG CƠ, CẢM BIẾN, PLC
I Các loại động cơ của hệ thống: 1. Động cơ băng tải: Model: Mikasan Moter 90S6 Điện áp: 230/400V Công suất:0.75kw Dòng điện:4.60/2.60A 2. Động cơ van xả:
3. Động cơ máy nghiền bi: Model: 4K315S2 Hãng sản xuất Hem Loại động cơ
Động cơ không đồng bộ 3 pha Điện áp (V) 220 - 380V Dòng điện (A) 347/200
Tốc độ vòng quay (v/phút) 1485 Công suất (kW) 110 Hiệu suất (%) 93.5 Hệ số công suất 0.89 Tỷ số momen cực đại 2.2 Tỷ số momen khởi động 1.8
Tỷ số dòng điện khởi động 6.2 Trọng lượng (Kg) 710 4. Động cơ sàn rung Hãng sản xuất Hem Loại động cơ
Động cơ không đồng bộ 3 pha Điện áp (V) 220 - 380V / 50Hz Dòng điện (A) 38.6
Tốc độ vòng quay (v/phút) 2920 Công suất (kW) 11 Hiệu suất (%) 85 Hệ số công suất 0.87 Tỷ số momen cực đại 2.2 Tỷ số momen khởi động 1.8
Tỷ số dòng điện khởi động 6.5 Trọng lượng (Kg) 107 5. Máy tráng men Máy tráng men Surface 850SB
Điện áp sử dụng : 380V/3 pha/ 50hz Công suất : 13 kw. 6. Máy ép gạch:
MÁY ÉP GẠCH MEN SACMI PH 3800 Điện áp sử dụng : 380v Công suất:144Kw 7. Động cơ máy khuấy Hãng sản xuất Hem Loại động cơ
Động cơ không đồng bộ 3 pha Điện áp (V) 220 - 380V / 50Hz Dòng điện (A) 38.6
Tốc độ vòng quay (v/phút) 2920 Công suất (kW) 11 Hiệu suất (%) 85 Hệ số công suất 0.87 Tỷ số momen cực đại 2.2 Tỷ số momen khởi động 1.8
Tỷ số dòng điện khởi động 6.5 Trọng lượng (Kg) 107 8. Máy mài cạnh 9. Tháp sấy phun: Model: ATM90-SACMI
Tổng công suất lắp đặt:193kW
Lượng nước bốc hơi:5200l/h
Tổng khối lượng hệ thống:73000kg
Dung tích bể chứa: 20000 kg
Nhiệt độ bên trong tháp :500-600 độ C
Độ ẩm bột sấy phun:4-7%
Nhiệt lượng tiêu thụ:700-850kcal/l H20
Nhiệt độ bột sấy phun:40-60 độ C
10.Thiết bị động cơ lò sấy: Thanh nhiệt: Công suất : 6 kw Điện áp: 220V/380V
11. Cảm biến tiệm cận điện dung
Tên cảm biến: E2K-C25ME1 2M
Cấu hình đầu ra: DC 3 dây, NPN Chế độ hoạt động: NO
Khoảng cách phát hiện: 25mm
Đối tượng phát hiện: phi kim loại Nguồn cấp: 12 , 24V 12.Cảm biến loadcell
Tên cảm biến: KERN CD 20-3P1 Dải do: 200 kN Cáp dây: 15m Tiêu chuẩn bảo vệ: IP68 13. Cảm biến độ ẩm - Model ET621-7D22L750-C - Dải do 0 – 1250 độ C
- Tín hiệu ngõ ra: 4 – 20 mA
- Tiêu chuẩn bảo vệ: IP65
- Chiều dài đầu đo L= 750mm
13.Cảm biến tiệm cận quang: Thông số kỹ thuật : Loại
Phát bộ thu E3Z-T82-D, bộ phát E3Z-T82-L KC phát hiện 0-30.000mm KC phát hiện 12-24 VDC, 2m, 3 sợi Độ nhạy 1ms Ngõ ra PNP
II. Lựa chọ bộ điều khiển PLC:
2.1 Giới thiệu tổng quan về PLC:
Kỹ thuật điều khiển đã phát triển trong thời gian rất lâu. Trước kia việc
điều khiển hệ thống chủ yêu do con người thực hiện. Gần đây, việc điều
khiển được thực hiện nhờ các ứng dụng của ngành điện, thực hiện bằng việc
đóng ngắt tiếp điểm Relay. Các Relay sẽ cho phép đóng ngắt công suất
không cần dùng công tắc cơ khí. Ta thường sử dụng Relay để tạo nên các
thao tác điều khiển đóng ngắt logic đơn giản. Sự xuất hiện của máy tính đã
tạo một bước tiến mới trong điều khiển – Kỹ thuật điều khiển lập trình PLC.
PLC xuất hiện vào những năm 1970 và nhanh chóng trở thành sự lựa chọn
cho việc điều khiển sản xuất.
PLC (Programmable Logic Controller) là thiết bị điều khiển lập trình, được
thiết kế chuyên dùng trong công nghiệp để điều khiển các tiến trình xử lý từ
đơn giản đến phức tạp, tuỳ thuộc vào người điều khiển mà nó có thể thực
hiện một loạt các chương trình hoặc sự kiện, sự kiện này được kích hoạt bởi
các tác nhân kích thích (hay còn gọi là đầu vào) tác động vào PLC hoặc qua
các bộ định thời (Timer) hay các sự kiện được đếm qua bộ đếm. Khi một sự
kiện được kích hoạt nó sẽ bật ON, OFF hoặc phát một chuỗi xung ra các
thiết bị bên ngoài được gắn vào đầu ra của
PLC. Như vậy nếu ta thay đổi các chương trình được cài đặt trong PLC là ta có
thể thực hiện các chức năng khác nhau, trong các môi trường điều khiển khác nhau. Hình 7.1. Tổng quan PLC
1.2 Cấu trúc của PLC
Hình 7.2: Cấu trúc của PLC •
Phần đầu vào / đầu ra: Phần đầu vào hoặc mô-đun đầu vào bao
gồm các thiết bị như cảm biến, công tắc và nhiều nguồn đầu vào
thế giới thực khác. Đầu vào từ các nguồn được kết nối với PLC
thông qua đường ray đầu nối đầu vào. Phần đầu ra hoặc mô-đun
đầu ra có thể là một động cơ hoặc một solenoid hoặc một đèn hoặc
một lò sưởi, có chức năng được điều khiển bằng cách thay đổi các tín hiệu đầu vào. •
CPU: (Central Processing Unit) là đơn vị xử lý trung tâm. Nó là
một bộ vi xử lý mà có thể kết hợp với các hoạt động của hệ thống
PLC. CPU thi hành chương trình xử lý các tín hiệu I/O và được
nối trực tiếp đến các thiết bị I/O thông qua các tuyến đường dây thích hợp bên trong PLC. •
Thiết bị lập trình: Đây là nền tảng mà chương trình hoặc logic
điều khiển được viết. Nó có thể là một thiết bị cầm tay hoặc một
máy tính xách tay hoặc một máy tính chuyên dụng. •
Nguồn cung cấp: Nó thường hoạt động trên một nguồn cung cấp
điện khoảng 24 V hoặc 220VAC, được sử dụng để cung cấp năng
lượng đầu vào và các đầu ra. •
Bộ nhớ: Bộ nhớ được chia thành hai phần – Bộ nhớ dữ liệu và bộ
nhớ chương trình. Thông tin chương trình hoặc logic điều khiển
được lưu trữ trong bộ nhớ người dùng hoặc bộ nhớ chương trình
từ nơi CPU tìm nạp các lệnh chương trình. Tín hiệu đầu vào và
đầu ra và tín hiệu bộ định thời và bộ đếm được lưu trữ trong bộ
nhớ hình ảnh đầu vào và đầu ra tương ứng
Nguyên lý hoạt động của PLC
PLC nhận thông tin từ các cảm biến và các thiết bị đầu vào được kết nối, xử lý
dữ liệu và kích hoạt đầu ra dựa trên các tham số đã được lập trình trước đó.
Các hoạt động bên trong PLC được điều khiển bởi CPU, nó sẽ đọc và kiểm
tra chương trình được chứa trong bộ nhớ và thực hiện lần lượt từng lệnh
trong chương trình đã được lập trình trước đó, nó sẽ đóng hay ngắt các đầu
ra từ đó tự khởi động hay ngắt thiết bị được liên kết.
Tùy thuộc vào đầu vào và đầu ra, bộ điều khiển lập trình PLC có thể theo
dõi và ghi lại dữ liệu thời gian chạy như năng suất máy hoặc nhiệt độ vận
hành, tự khởi động và dừng quy trình, tạo báo thức nếu máy gặp trục trặc và hơn thế nữa.
Bộ điều khiển logic lập trình PLC là một giải pháp điều khiển linh hoạt và mạnh
mẽ, có thể thích ứng với hầu như bất kỳ ứng dụng nào.
Một số tính năng chính của PLC khác với máy tính công nghiệp, vi điều khiển và
các giải pháp kiểm soát công nghiệp khác: •
I / O - CPU của PLC lưu trữ và xử lý dữ liệu chương trình, nhưng các mô-
đun đầu vào và đầu ra kết nối PLC với phần còn lại của máy; các mô đun I /
O cung cấp thông tin cho CPU và kích hoạt các kết quả cụ thể. I / O có thể là
đầu vào tương tự hoặc đầu vào số; thiết bị đầu vào có thể bao gồm cảm biến,
công tắc và bộ đếm, trong khi đầu ra có thể bao gồm rơ le, đèn, van ….
Người dùng có thể lựa chọn và kết hợp I / O của PLC để có được cấu hình
phù hợp cho ứng dụng của họ. •
Truyền thông - Ngoài các thiết bị đầu vào và đầu ra, PLC cũng có thể kết nối
với các loại hệ thống khác. Ví dụ người dùng có thể xuất dữ liệu ứng dụng
được PLC ghi lại vào hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu
(SCADA), giám sát nhiều thiết bị được kết nối. PLC cung cấp một loạt các
cổng và giao thức truyền thông để đảm bảo rằng PLC có thể giao tiếp với các hệ thống khác này. •
HMI - Để tương tác với PLC trong thời gian thực. Các giao diện điều khiển
này có thể là các màn hình đơn giản, với việc đọc văn bản và bàn phím nhập
liệu, hoặc các màn hình cảm ứng lớn tương tự như các thiết bị điện tử tiêu
dùng, nhưng theo cách này, chúng cho phép người dùng xem lại và nhập
thông tin vào PLC trong thời gian thực.
II Ngôn ngữ lập trình
2.1 Ngôn ngữ lập trình PLC LAD (Ladder Diagram)
Ladder Logic còn được biết đến với nhiều tên gọi khác như: sơ đồ bậc
thang (ladder diagram “LD”) hay LAD và là một ngôn ngữ lập trình được sử
dụng để lập trình PLC (Programmable Logic Controller). Nó là một ngôn
ngữ lập trình PLC đồ họa nhằm thể hiện các hoạt động logic với ký hiệu
tượng trưng. Ladder Logic được tạo ra từ các nấc thang logic, tạo thành thứ
trông giống như một cái thang, do đó có tên là “Ladder Logic” hay sơ đồ bậc thang. •
Ngôn ngữ lập trình LAD/LD (Ladder Logic/Ladder Diagram)
Ladder Logic “LAD” không chỉ là một ngôn ngữ lập trình cho PLC. Nó là
một trong những ngôn ngữ lập trình PLC được tiêu chuẩn hóa. Điều này đơn
giản có nghĩa là Ladder Logic đã được mô tả theo một tiêu chuẩn. Tiêu
chuẩn đó được gọi là IEC 61131-3. Ưu điểm: •
LAD với cấu trúc bậc thang dễ sắp xếp, tổ chức và tiện theo dõi • Cho phép ghi chú thích •
Hỗ trợ chỉnh sửa online
Nhược điểm: một số lập trình chức năng không có sẵn, đặc biệt là khó khăn trong
việc lập trình chyển động hoặc phân luồng
Một số hãng sản xuất PLC hỗ trợ ngôn ngữ lập trình LAD (hầu hết các hãng PLC
đều hỗ trợ ngôn ngữ này) như: AB, Mitsubishi, B&R, Siemens, Unitronics, Schneider,..
2.2 Ngôn ngữ lập trình PLC FBD (Function Block Diagram)
FBD là từ viết tắt của “Function Block Diagram” tạm dịch là “Sơ đồ khối
chức năng”; là một trong những ngôn ngữ lập trình PLC được sử dụng rộng
rãi. FBD là một ngôn ngữ lập trình rất dễ học, cung cấp rất nhiều khả năng
và chúng ta có thể sử dụng ngôn ngữ FBD này để lập trình cho bất kỳ chức
năng nào trong một chương trình PLC.
FBD là ngôn ngữ lập trình PLC chính thức được mô tả theo tiêu chuẩn
IEC 61131-3 và là ngôn ngữ cơ bản cho tất cả các lập trình viên PLC. FBD
là một ngôn ngữ tuyệt vời để triển khai mọi thứ từ logic đến timer, bộ điều
khiển PID và thậm chí là hệ thống SCADA,.. Ưu điểm: •
Hoạt động tốt với các chức năng điều khiển chuyển động •
Trực quan và dễ dàng hơn đối với một số người dùng •
Có thể gộp nhiều dòng lập trình thành một khối hoặc một số khối chức năng
Nhược điểm: có thể trở nên vô tổ chức khi sử dụng ngôn ngữ này vì bạn
có thể dặt các khối chức năng này ở bất kỳ đâu trên trang. Điều này cũng
dẫn đến việc khắc phục sự cố khó khăn hơn.
Một số hãng sản xuất PLC hỗ trợ ngôn ngữ lập trình FBD như: AB, Schneider, B&R, Siemens,..
2.3 Ngôn ngữ lập trình PLC ST/STL (Structured Text)
Structured Text “ST/STL” là ngôn ngữ lập trình PLC đạt chuẩn IEC
61131-3. Ngôn ngữ lập trình ST dựa trên nền tảng văn bản, trong khi ngôn
ngữ lập trình LAD và FBD dựa trên nền tảng đồ họa. ST là ngôn ngữ cấp
cao giống như Basic, Pascal và “C”. •
Ngôn ngữ lập trình ST/STL/STX (Structured Text) •
Ngôn ngữ lập trình ST được sao chép một cách tương đối dễ dàng giữa các loại PLC khác nhau •
Đây được coi là ngôn ngữ lập trình PLC dễ sử dụng nhất cho các chương
trình sử dụng các phép tính toán học, công thức, thuật toán và chương trình
có lượng lớn dữ liệu •
Cấu trúc lập trình ngôn ngữ ST gần giống với các ngôn ngữ phổ biến khác như: C++, C#, Pascal, VB,.. •
Các ngôn ngữ lập trình PLC khác (LAD, SFC và FBD) đều sử dụng ngôn
ngữ ST để lập trình nâng cao cho các thành phần của nó. •
Ngôn ngữ ST dựa trên nền tảng văn bản nên chiếm ít dung lượng, dễ mô tả,
chú thích và in ra dễ dàng hơn các ngôn ngữ lập trình PLC khác. Ưu điểm: •
Tính tổ chức cao và có khả năng tính toán các phép toán học lớn •
Cho phép lập trình một số chức năng không có ở ngôn ngữ khác (như LAD) Nhược điểm: •
Khó thành thạo các cú pháp • Khó khắc phục lỗi •
Rất khó để chỉnh sửa online
Một số hãng sản xuất PLC hỗ trợ ngôn ngữ lập trình ST như: AB, Schneider, B&R, Siemens,..
2.4 Ngôn ngữ lập trình PLC SFC (Sequential Function Chart)
SFC là từ viết tắt của cụm từ tiếng anh “Sequential Function Charts” tạm dịch là
“Biểu đồ chức năng tuần tự”
“Về mặt kỹ thuật: SFC không phải là một ngôn ngữ, mà là một phương
tiện đồ họa nhằm phân vùng mã và hiển thị trạng thái hoặc chế độ hoạt động một cách trực quan.” Ưu điểm: •
Các quá trình có thể chia thành các bước chính từ đó giúp khắc phục
sự cố nhanh hơn và dễ dàng hơn. •
Có thể truy cập trực tiếp vào phần logic để xem vị trí của thiết bị bị lỗi. •
Có thể giúp quá trình thiết kế và viết chương trình nhanh hơn với khả
năng sử dụng lặp đi lặp lại các thành phần logic riêng lẻ.
Nhược điểm: ngôn ngữ này không phải lúc nào cũng phù hợp với tất cả ứng dụng.
Một số hãng sản xuất PLC hỗ trợ ngôn ngữ lập trình ST như: AB, Mitsubishi, Schneider, Siemens,..
2.5 Ngôn ngữ lập trình PLC IL (Instruction List)
Instruction List được viết tắt là “IL”, là một trong những ngôn ngữ lập trình
kiểu văn bản và là ngôn ngữ lập trình PLC đầu tiên, cùng với LD.
Instruction List là một trong 5 ngôn ngữ được đưa vào tiêu chuẩn IEC
61131-3 trong những năm đời đầu, từ lần công cố thứ ba trở đi, nó đã không
được dùng (hạn chế sử dụng) bởi IEC nữa và như vậy, trong tương lai các
nhà sản xuất PLC sẽ ngừng hỗ trợ ngôn ngữ này. Ngôn ngữ IL được thiết kế
để dùng để viết chương trình cho bộ điều khiển lập trình PLC. Ngôn ngữ lập
trình IL là một ngôn ngữ cấp thấp gần giống như ngôn ngữ Assembly. Khi
sử dụng ngôn ngữ này, bạn sẽ làm việc với các mã, thành phần như LD (Load), AND, OR, etc,…
Một lợi ích của các ngôn ngữ cấp thấp, bao gồm cả IL, là chúng rất nhanh và
hiệu quả – đặc biệt là khi so sánh với các ngôn ngữ đồ họa – và sử dụng ít
bộ nhớ hơn. Vì lý do này, ngôn ngữ IL thường được sử dụng trong các ứng
dụng như vòng điều khiển, đòi hỏi tốc độ xử lý rất nhanh. Ưu điểm : phù
hợp với các ứng dụng ưu tiên sự đơn giản và cấp tốc Nhược điểm: •
Bị giới hạn nhiều chức năng •
Nhiều lỗi khó xử lý hơn so với các ngôn ngữ khác
2.6 Lựa chọn thiết bị cho hệ thống
MELSEC FX có nhiều loại phiên bản khác nhau tùy thuộc ào bộ nguồn hay công nghệ ngõ ra
.Ta có thể lựa chọn bộ nguồn cung cấp 100-200 VAC , 24VDC , ngõ ra là relay
hoặc transistor Với yêu cầu của hệ thống cần sử dụng
• 117 đầu vào digital ,6 đầu vào analog • 105 đầu ra digital
Vậy nhóm quyết định chọn bộ điều khiển FX3U-128MR/ES-A và dung thêm modul mở rộng
FX3U-8AD để có đầu vào analog
Hình 7.3: Bộ điều khiển FX3U-128MR/ES-A
Đặc tính kĩ thuật FX3U-128MR/ES:
– Bộ CPU với 128 I/O: 64 đầu vào và 64 đầu ra relay – Loại đầu ra: Relay
– Thời gian đáp ứng: 10ms
– Nguồn cấp: 100~240 VAC. – Công suất: 65 W
– Bộ nhớ chương trình: 64.000 Steps
– Tích hợp đồng hồ thời gian thực.
– Bộ đếm: 235 – Timer: 512
– Tích hợp cổng thông RS232C, RS 485.
– Cáp kết nối: FX-USB-AW, USB-SC09, USB-SC09
– Xuất xứ: Mitsubishi – JapanII. Quy trình vận hành